JPH0582874A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH0582874A JPH0582874A JP4577092A JP4577092A JPH0582874A JP H0582874 A JPH0582874 A JP H0582874A JP 4577092 A JP4577092 A JP 4577092A JP 4577092 A JP4577092 A JP 4577092A JP H0582874 A JPH0582874 A JP H0582874A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光増幅器の場合に通常用いられる、ポンピング
光をコアに送り込む光ファイバ管カップラを用いずに機
能する光増幅器を提供すること。 【構成】光増幅器は、光ファイバ管内で伝送され損失に
よって減衰されるので光信号を増幅するために用いられ
る。光増幅器は、光信号を増幅するコア（３）及びクラ
ッド（４）を具備する光信号増幅ファイバ部分（２）
と、ポンピング光を照射するポンプレ−ザ（１）とを有
する。ポンプレ−ザ（１）は、ポンピング光が横方向に
光信号増幅ファイバ部分（２）のクラッド（４）を通っ
てコア（３）に照射されるように配置されている。
光をコアに送り込む光ファイバ管カップラを用いずに機
能する光増幅器を提供すること。 【構成】光増幅器は、光ファイバ管内で伝送され損失に
よって減衰されるので光信号を増幅するために用いられ
る。光増幅器は、光信号を増幅するコア（３）及びクラ
ッド（４）を具備する光信号増幅ファイバ部分（２）
と、ポンピング光を照射するポンプレ−ザ（１）とを有
する。ポンプレ−ザ（１）は、ポンピング光が横方向に
光信号増幅ファイバ部分（２）のクラッド（４）を通っ
てコア（３）に照射されるように配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号を増幅するコア
及び該コアを囲繞するクラッドを具備する光信号増幅フ
ァイバ部分と、ポンピング光を光信号増幅ファイバ部分
に照射するポンプレ−ザとを有する光増幅器に関する。
及び該コアを囲繞するクラッドを具備する光信号増幅フ
ァイバ部分と、ポンピング光を光信号増幅ファイバ部分
に照射するポンプレ−ザとを有する光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記光増幅器は、光ファイバ管内で伝送
され損失によって減衰されるので増幅されねばならない
光信号を増幅するために用いられる。光信号を増幅する
ために、光増幅器は光信号増幅ファイバ部分を有する。
該光信号増幅ファイバ部分のコアはレ−ザで活性化する
物質、例えばエルビウムの化合物を有する。該化合物は
ポンプレ−ザ、例えば半導体レ−ザから発せられたポン
ピング光によって励起されて、光信号を増幅する。
され損失によって減衰されるので増幅されねばならない
光信号を増幅するために用いられる。光信号を増幅する
ために、光増幅器は光信号増幅ファイバ部分を有する。
該光信号増幅ファイバ部分のコアはレ−ザで活性化する
物質、例えばエルビウムの化合物を有する。該化合物は
ポンプレ−ザ、例えば半導体レ−ザから発せられたポン
ピング光によって励起されて、光信号を増幅する。
【０００３】『エレクトロニクス・レタ−ズ２６（１９
９０）』の５３２乃至５３３頁には、エルビウムを組み
込まれた光信号増幅ファイバ部分を具備する光増幅器が
開示されている。該光増幅器は、光信号の伝送方向から
見て光信号増幅ファイバ部分の手前に、光ファイバ管カ
ップラを有し、該光ファイバ管カップラによって、ポン
ピング光は多重量子井戸形半導体レ−ザから光信号増幅
ファイバ部分に照射される。
９０）』の５３２乃至５３３頁には、エルビウムを組み
込まれた光信号増幅ファイバ部分を具備する光増幅器が
開示されている。該光増幅器は、光信号の伝送方向から
見て光信号増幅ファイバ部分の手前に、光ファイバ管カ
ップラを有し、該光ファイバ管カップラによって、ポン
ピング光は多重量子井戸形半導体レ−ザから光信号増幅
ファイバ部分に照射される。
【０００４】光信号の伝送方向から見て光信号増幅ファ
イバ部分の後方には、干渉フィルタとして形成されるフ
ィルタが設置されている。該フィルタは、光信号増幅フ
ァイバ部分で吸収されなかったポンピング光を吸収する
ために用いられる。該ポンピング光は光ファイバ管内で
抑制して受信装置に伝送しなければならない。何故なら
ば、ポンピング光は干渉を引き起こすことがあるからで
ある。
イバ部分の後方には、干渉フィルタとして形成されるフ
ィルタが設置されている。該フィルタは、光信号増幅フ
ァイバ部分で吸収されなかったポンピング光を吸収する
ために用いられる。該ポンピング光は光ファイバ管内で
抑制して受信装置に伝送しなければならない。何故なら
ば、ポンピング光は干渉を引き起こすことがあるからで
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光信
号を増幅するコア及び該コアを囲繞するクラッドを具備
する光信号増幅ファイバ部分と、ポンピング光を光信号
増幅ファイバ部分に照射するポンプレ−ザとを有する光
増幅器を、光ファイバ管カップラなしでも機能するよう
に構成することである。
号を増幅するコア及び該コアを囲繞するクラッドを具備
する光信号増幅ファイバ部分と、ポンピング光を光信号
増幅ファイバ部分に照射するポンプレ−ザとを有する光
増幅器を、光ファイバ管カップラなしでも機能するよう
に構成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ポンプレ−
ザが、ポンピング光が横方向に光信号増幅ファイバ部分
のクラッドを通ってコアに照射されるように配置されて
いることにより解決される。
ザが、ポンピング光が横方向に光信号増幅ファイバ部分
のクラッドを通ってコアに照射されるように配置されて
いることにより解決される。
【０００７】
【作用及び効果】本発明の光増幅器には、ポンピング光
が容易な方法で光増幅器に送られる利点がある。光ファ
イバ管と光信号増幅ファイバ部分との間で光ファイバ管
カップラの磨耗は生じない。
が容易な方法で光増幅器に送られる利点がある。光ファ
イバ管と光信号増幅ファイバ部分との間で光ファイバ管
カップラの磨耗は生じない。
【０００８】ポンピング光が横方向にクラッドを通って
光信号増幅ファイバ部分のコアに従って光信号の伝送方
向に対し垂直方向に照射されるので、ポンピング光の精
々わずかな部分が光信号増幅ファイバ部分のコアから隣
接の光ファイバ管に拡散する。これにより、光信号増幅
ファイバ部分で吸収されなかったポンピング光を吸収す
るフィルタも不要となる。
光信号増幅ファイバ部分のコアに従って光信号の伝送方
向に対し垂直方向に照射されるので、ポンピング光の精
々わずかな部分が光信号増幅ファイバ部分のコアから隣
接の光ファイバ管に拡散する。これにより、光信号増幅
ファイバ部分で吸収されなかったポンピング光を吸収す
るフィルタも不要となる。
【０００９】光信号増幅ファイバ部分の後方におけるポ
ンピング光のビ−ム方向に、凹面状の湾曲をなしている
鏡が設置されている構造となっているので、コア付近を
通過するか又はコア内で吸収されなかったポンピング光
も利用される。ポンピング光のこの成分は鏡によってコ
アに戻って反射される。かくして、ポンピング光のコア
への送込みの効率が高められる。照射されるポンピング
光を光学装置例えばレンズによってコアに集束させるこ
とも有利である。何故ならば、これにより収量が増大す
るからである。ポンピング光が光信号増幅ファイバ部分
の複数の部分に同時に照射されるときに、ポンピング光
を利用することは特に有利である。
ンピング光のビ−ム方向に、凹面状の湾曲をなしている
鏡が設置されている構造となっているので、コア付近を
通過するか又はコア内で吸収されなかったポンピング光
も利用される。ポンピング光のこの成分は鏡によってコ
アに戻って反射される。かくして、ポンピング光のコア
への送込みの効率が高められる。照射されるポンピング
光を光学装置例えばレンズによってコアに集束させるこ
とも有利である。何故ならば、これにより収量が増大す
るからである。ポンピング光が光信号増幅ファイバ部分
の複数の部分に同時に照射されるときに、ポンピング光
を利用することは特に有利である。
【００１０】これは、光信号増幅ファイバ部分（の内
側）を螺旋状に形成して、唯一のポンプレ−ザによって
（螺旋の）重なり部分にポンピング光を照射することに
よって達成される。本発明のその他の有利な改善は、残
りの請求項から明らかである。この装置において同時に
複数のポンプレ−ザがポンピング光を光信号増幅ファイ
バ部分に照射するとき、光増幅器は１個のポンプレ−ザ
が故障しても作動し続ける。
側）を螺旋状に形成して、唯一のポンプレ−ザによって
（螺旋の）重なり部分にポンピング光を照射することに
よって達成される。本発明のその他の有利な改善は、残
りの請求項から明らかである。この装置において同時に
複数のポンプレ−ザがポンピング光を光信号増幅ファイ
バ部分に照射するとき、光増幅器は１個のポンプレ−ザ
が故障しても作動し続ける。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１はポンピング光を光信号増幅ファイバ部分２
に照射するポンプレ−ザ１を示す。該ポンプレ−ザ１は
例えば半導体レ−ザである。光信号増幅ファイバ部分２
はコア３及びクラッド４を有する。コア３はレ−ザで活
性化する物質、例えばエルビウムの化合物を有する。ポ
ンピング光は、ポンプレ−ザ１によって、横方向にクラ
ッド４を通ってコア３に照射される。これによって、光
ファイバ管から光信号増幅ファイバ部分２に達する光信
号はコア３内で増幅される。
する。図１はポンピング光を光信号増幅ファイバ部分２
に照射するポンプレ−ザ１を示す。該ポンプレ−ザ１は
例えば半導体レ−ザである。光信号増幅ファイバ部分２
はコア３及びクラッド４を有する。コア３はレ−ザで活
性化する物質、例えばエルビウムの化合物を有する。ポ
ンピング光は、ポンプレ−ザ１によって、横方向にクラ
ッド４を通ってコア３に照射される。これによって、光
ファイバ管から光信号増幅ファイバ部分２に達する光信
号はコア３内で増幅される。
【００１２】ポンプレ−ザ１と、該ポンプレ−ザ１から
離隔して物体距離にある光信号増幅ファイバ部分２との
間には、光学装置として凸レンズ６が配置されている。
該凸レンズ６の焦点にコア３があるのは好ましい。何故
ならば、光増幅用にポンピング光のできる限り高い収量
を保証するためだからである。
離隔して物体距離にある光信号増幅ファイバ部分２との
間には、光学装置として凸レンズ６が配置されている。
該凸レンズ６の焦点にコア３があるのは好ましい。何故
ならば、光増幅用にポンピング光のできる限り高い収量
を保証するためだからである。
【００１３】光信号増幅ファイバ部分２の後方における
ポンピング光のビ−ム方向に鏡５が配置されている。コ
ア３を通過したが該コア３内で吸収されなかったポンピ
ング光、及びクラッド４又はポンプレ−ザ１と鏡５との
間の空間のみを通過したポンピング光は鏡５によって反
射され、コア３に集束される。鏡５は例えば放射線状に
湾曲している。この湾曲によって形成された放物面鏡の
焦点がコア３の中心点と重なることは好ましい。
ポンピング光のビ−ム方向に鏡５が配置されている。コ
ア３を通過したが該コア３内で吸収されなかったポンピ
ング光、及びクラッド４又はポンプレ−ザ１と鏡５との
間の空間のみを通過したポンピング光は鏡５によって反
射され、コア３に集束される。鏡５は例えば放射線状に
湾曲している。この湾曲によって形成された放物面鏡の
焦点がコア３の中心点と重なることは好ましい。
【００１４】光増幅器の他の実施例は図２に示されてい
る。光信号増幅ファイバ部分２は、該実施例では、円筒
状の外側ジャケット７によって強固さを付与された螺旋
状物を形成している。円筒状の外側ジャケット７は、該
円筒状の外側ジャケット７の内側に、光信号増幅ファイ
バ部分２の螺旋状物を収容する螺旋状の溝８を具備して
いる。
る。光信号増幅ファイバ部分２は、該実施例では、円筒
状の外側ジャケット７によって強固さを付与された螺旋
状物を形成している。円筒状の外側ジャケット７は、該
円筒状の外側ジャケット７の内側に、光信号増幅ファイ
バ部分２の螺旋状物を収容する螺旋状の溝８を具備して
いる。
【００１５】螺旋状物及び円筒状の外側ジャケット７に
よって形成された内部空間に、ポンプレ−ザ１が再度配
置されている。図２の実施例では光学装置として凹レン
ズが設けられ、該凹レンズは、ポンピング光を、光信号
増幅ファイバ部分２の、縦方向に並設された全ての部分
に向けて、それぞれ横方向にクラッド４を通ってコア３
に照射するために用いられる。光信号増幅ファイバ部分
２は例えば溝８内で円筒状の外側ジャケット７に貼着さ
れているか、又はポンピング光を透過する円筒状の内側
ジャケット１０によって円筒状の外側ジャケット７に押
し当てられている。
よって形成された内部空間に、ポンプレ−ザ１が再度配
置されている。図２の実施例では光学装置として凹レン
ズが設けられ、該凹レンズは、ポンピング光を、光信号
増幅ファイバ部分２の、縦方向に並設された全ての部分
に向けて、それぞれ横方向にクラッド４を通ってコア３
に照射するために用いられる。光信号増幅ファイバ部分
２は例えば溝８内で円筒状の外側ジャケット７に貼着さ
れているか、又はポンピング光を透過する円筒状の内側
ジャケット１０によって円筒状の外側ジャケット７に押
し当てられている。
【００１６】円筒状の外側ジャケット７と円筒状の内側
ジャケット１０の間には、光信号増幅ファイバ部分２が
ない空所１１に好ましくは浸液が充填されており、該浸
液の屈折率は光信号増幅ファイバ部分２のクラッド４
と、円筒状の内側ジャケット１０のクラッドとの間に形
成される。これにより、空所１１に照射されたポンピン
グ光は、わずかな反射損をもって、それぞれコア３に集
束される。
ジャケット１０の間には、光信号増幅ファイバ部分２が
ない空所１１に好ましくは浸液が充填されており、該浸
液の屈折率は光信号増幅ファイバ部分２のクラッド４
と、円筒状の内側ジャケット１０のクラッドとの間に形
成される。これにより、空所１１に照射されたポンピン
グ光は、わずかな反射損をもって、それぞれコア３に集
束される。
【００１７】更に、溝８が放物線状の断面を有すること
は好ましい。それは、ポンピング光をコア３に反射しか
つ該コア３に集束させるためである。光信号増幅ファイ
バ部分２の倍の半径を有する円形の断面も、溝８に適合
している。溝８も反射するように形成されていることは
好ましい。
は好ましい。それは、ポンピング光をコア３に反射しか
つ該コア３に集束させるためである。光信号増幅ファイ
バ部分２の倍の半径を有する円形の断面も、溝８に適合
している。溝８も反射するように形成されていることは
好ましい。
【００１８】図３に示すように、ポンプレ−ザ１以外
に、他のポンプレ−ザ１２，１３，１４が設けられて、
円形装置１５を形成している。該円形装置１５は螺旋状
物によって形成された内部空間の中心に設けられ、円形
装置１５の中心は内部空間の中心軸に形成されている。
これにより、光信号増幅ファイバ部分２のすべての部分
に同時にポンピング光が照射される。ポンプレ−ザ１，
１２乃至１４の１が故障しても、光信号増幅ファイバ部
分２内の増幅はわずかに小さくなるのみである。これに
より、光増幅器の信頼性は増す。
に、他のポンプレ−ザ１２，１３，１４が設けられて、
円形装置１５を形成している。該円形装置１５は螺旋状
物によって形成された内部空間の中心に設けられ、円形
装置１５の中心は内部空間の中心軸に形成されている。
これにより、光信号増幅ファイバ部分２のすべての部分
に同時にポンピング光が照射される。ポンプレ−ザ１，
１２乃至１４の１が故障しても、光信号増幅ファイバ部
分２内の増幅はわずかに小さくなるのみである。これに
より、光増幅器の信頼性は増す。
【００１９】図３の実施例で選択された装置での光信号
増幅ファイバ部分２はポンピング光に関して特別な光伝
導性を有する必要がないので、光信号増幅ファイバ部分
２は光信号の伝導に最適であり得る。
増幅ファイバ部分２はポンピング光に関して特別な光伝
導性を有する必要がないので、光信号増幅ファイバ部分
２は光信号の伝導に最適であり得る。
【図１】図１は光増幅器の拡大横断面図。
【図２】図２は螺旋状物を形成する光信号増幅ファイバ
部分を有する光増幅器の横断面図。
部分を有する光増幅器の横断面図。
【図３】図３は図２に基づきかつ複数のポンプレ−ザを
有する光増幅器の平面図。
有する光増幅器の平面図。
１…ポンプレ−ザ、２…光信号増幅ファイバ部分、３…
コア、４…クラッド、５…鏡、７…外側ジャケット、８
…溝、９…内側ジャケット、１２乃至１５…ポンプレ−
ザ。
コア、４…クラッド、５…鏡、７…外側ジャケット、８
…溝、９…内側ジャケット、１２乃至１５…ポンプレ−
ザ。
Claims (10)
- 【請求項１】 光信号を増幅するコア（３）及び該コア
（３）を囲繞するクラッド（４）を具備する光信号増幅
ファイバ部分（２）と、ポンピング光を該光信号増幅フ
ァイバ部分（２）に照射するポンプレ−ザ（１）とを有
する光増幅器において、 前記ポンプレ−ザ（１）は、前記ポンピング光が横方向
に前記光信号増幅ファイバ部分（２）の前記クラッド
（４）を通って前記コア（３）に照射されるように配置
されていること、を特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 前記光信号増幅ファイバ部分（２）の後
方におけるポンピング光のビ−ム方向に鏡（５）が配置
され、該鏡（５）で反射されたポンピング光は、前記鏡
（５）によって、前記光信号増幅ファイバ部分（２）の
前記コア（３）に集束されること、を特徴とする請求項
１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】 前記ポンプレ−ザ（１）と前記光信号増
幅ファイバ部分（２）との間に光学装置が設置され、ポ
ンピング光は前記光学装置によって前記光信号増幅ファ
イバ部分（２）の前記コア（３）に集束されること、を
特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅器。 - 【請求項４】 少なくとも１つ追加のポンプレ−ザ（１
２）は、ポンピング光を横方向に前記光信号増幅ファイ
バ部分（２）の前記コア（３）に照射するために設置さ
れていること、を特徴とする請求項１に記載の光増幅
器。 - 【請求項５】 前記光信号増幅ファイバ部分（２）は螺
旋状物を形成していること、前記ポンプレ−ザ（１）は
前記螺旋状物によって形成された内部空間に設置されて
いること、及びポンピング光は前記光信号増幅ファイバ
部分（２）の隣接区域を通ってそれぞれ横方向に前記コ
ア（３）に照射されること、を特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１に記載の光増幅器。 - 【請求項６】 前記光信号増幅ファイバ部分（２）は螺
旋状物を形成していること、前記ポンプレ−ザ（１，１
２乃至１５）は前記螺旋状物によって形成された内部空
間に設置されていること、及びポンピング光は前記光信
号増幅ファイバ部分（２）の隣接区域を通ってそれぞれ
前記コア（３）の側面に照射されること、を特徴とする
請求項４に記載の光増幅器。 - 【請求項７】 前記光信号増幅ファイバ部分（２）の螺
旋状物を収容する自らの内側に螺旋状の溝（８）を具備
している円筒状の外側ジャケット（７）を有すること、
を特徴とする請求項５又は６に記載の光増幅器。 - 【請求項８】 前記光信号増幅ファイバ部分（２）を前
記溝（８）に固く保持するために、ポンピング光を透過
する円筒状の内側ジャケット（１０）は、前記円筒状の
外側ジャケット（７）の内側に設けられていること、を
特徴とする請求項７に記載の光増幅器。 - 【請求項９】 前記円筒状の外側ジャケット（７）と、
前記光信号増幅ファイバ部分（２）と、前記円筒状の内
側ジャケット（１０）との間の空所（１１）に浸液が充
填されていること、を特徴とする請求項８に記載の光増
幅器。 - 【請求項１０】 前記溝（８）で反射されたポンピング
光が前記光信号増幅ファイバ部分（２）の前記コア
（３）に集束されるように、前記溝（８）は放射線状の
断面を有すること、を特徴とする請求項７，８又は９の
いずれか１に記載の光増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE41067770 | 1991-03-04 | ||
| DE19914106777 DE4106777A1 (de) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Optischer verstaerker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582874A true JPH0582874A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=6426382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4577092A Pending JPH0582874A (ja) | 1991-03-04 | 1992-03-03 | 光増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0502410A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0582874A (ja) |
| AU (1) | AU1129092A (ja) |
| DE (1) | DE4106777A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119084A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hoya Corp | 光ファイバレーザ装置及び光増幅装置 |
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